電磁脈沖武器：從科幻走進現實

韓旭陽

還記得電影《黑客帝國》里一瞬間癱瘓烏賊機器人的武器和《瞞天過海》里讓賭城瞬間停擺的儀器嗎？如果你看過這些電影，應該不會對電磁脈沖武器感到陌生。這些出現在電影里的高科技武器可能已經開始對人類的生活產生影響。

威力巨大

電磁脈沖炸彈被認為是21世紀規模最大的破壞性武器，可以對電子信息系統、指揮控制系統和網絡信息系統產生巨大威脅，號稱信息時代的“第二原子彈”。

電磁脈沖武器是將電磁頻譜能量集中投射的一種武器系統，其特點就是能量集中，使投向目標物的能量密度短時間內達到很高，可由直接照射及耦合侵入的熱能累積效應造成目標物損壞，并造成微波同頻段的嚴重干擾。其優點是攻擊速度為光速，從發射到擊中目標所需要的時間極短，命中率高，無質量故障，不存在彈道等問題。

世界各軍事強國的電磁脈沖打擊武器正在走向實用化。美國海軍作戰部部長拉夫·黑德上將稱，這種電磁脈沖炸彈是革命性的作戰武器，絕不能讓美軍錯過了這種武器。

據美國媒體2015年5月報道，作為“反電子設備高功率微波先進導彈工程”（CHAMP）的一部分，科學家一直想創造出電磁脈沖武器。而美國空軍近日宣布，他們已經掌握了該項先進技術，并可以配合“隱形聯合空地防區外導彈”（JASSM）一起展開部署。而CHAMP將成為一種改變戰爭面貌的遠射武器。由于轟炸機和戰斗機都可以發射JASSM，JASSM將成為部署CHAMP的理想平臺。

早在2012年，波音公司就曾在一次長約1小時的飛行中對該武器進行試驗，成功使整個軍營的計算機陷入癱瘓狀態。在波音公司進行的試驗中，導彈低空掠過猶他測試與訓練場上方，向7個目標發射了電磁脈沖，結果永久摧毀了它們的電子系統。波音公司表示，這次測試已經成功到“沒有辦法用攝像機進行記錄”。

日本防務專家凱爾·溝日前在美國國家利益網站上發表了題為《5種永遠不該使用的武器》的文章，電磁脈沖武器赫然位列其中。他表示，大多數戰爭武器，從手槍到戰斗機，通常都被認為是合法的，而且（考慮到使用它們的目的是槍殺）還算是相當仁慈的戰爭工具。有一些武器，會給人造成難以忍受的傷害，導致長時間痛苦并死亡。還有一些武器（無差別和不人道的殺人武器）有可能打擊到非戰斗人員，甚至影響全球范圍的人類文明。

雖然電磁脈沖對生物體幾乎不會造成直接影響，但如果在電磁脈沖發生時接近受影響的電子設備，則可能因為瞬間產生的超高電壓而灼傷、休克，甚至死亡。同時，當電子設備受到電磁脈沖影響而短路，造成爆炸或火災時，也會對人員產生不可預計的損傷。

源自氫彈引爆試驗

電磁脈沖炸彈的產生源自美蘇兩國進行的氫彈引爆試驗。1963年7月9日，美國在太平洋海島約翰斯頓島上空400千米處進行空中核爆試驗，距離其數千千米外的檀香山的數百個警報器全部失靈，瓦胡島的照明變壓器全部被燒壞，檀香山與威克島的遠距離短波通信也突然中斷。

此外，距離爆炸中心投影點1300千米的夏威夷群島上，美軍的電子通信監視指揮系統也相繼失靈，整個島上防盜警報器響個不停，街燈熄滅，電器被燒毀。甚至連距離爆炸中心5000千米的澳大利亞都受到了影響。無獨有偶，蘇聯進行的相關氫彈爆炸試驗也導致數千千米內的電子設備被燒毀，甚至蘇軍的雷達也被燒壞，通信線路全部中斷。

經過數年的研究，人們終于發現，原來氫彈類的原子彈爆炸不僅會產生沖擊波、光輻射、核輻射和放射性污染，還會產生電磁脈沖效應。氫彈爆炸會產生密集的α射線和γ射線，這些射線會從大氣中電離出大量高速運動的電子，繼而在空中產生強大的電場。在爆炸中心附近幾千米內的電場強度可以達到數萬伏/米，不斷變化的電場又會激勵出磁場，瞬間產生的電磁場會以光速傳播并產生強大的電磁脈沖，從而導致地面上的電器產生感應電磁場，將電子設備燒毀。它的作用范圍隨著爆炸高度的增加而擴大。當量1000噸的氫彈如在40千米高空爆炸，可影響整個歐洲。

已轉向非核型電磁脈沖武器

在全球反核浪潮下，軍事強國已經了解到核彈帶來的可怕影響，利用核爆產生破壞效能代價太高，也可能遭到對手的核報復。因此，美國軍方也希望找到一種以非核爆形式得到高能電磁脈沖的方法，最終在20世紀80年代后期取得成果，即高功率微波彈。

高功率微波彈的主要原理是，以炸藥和化學燃料的爆炸能為能源，并用高功率脈沖發生器替代核爆炸產生的局部強力電磁脈沖破壞電子設備。這類武器體積小、重量輕，便于攜帶與投擲，可由飛機、導彈或火箭等載具搭載投射。

早在1985年，美國在制定“戰略防御倡議”計劃時，就把高功率微波武器列為其空間武器發展的主攻項目，重點研究電磁武器的殺傷機理。1993年，美國進行了代號為“豎琴”的電磁脈沖武器試驗，通過天線群向電離層發射電磁脈沖，試驗成功阻斷了通信并摧毀來襲的導彈。

海軍軍事專家李杰表示，非核電磁脈沖武器的機理和打擊威力在某種程度上不亞于原子彈，但沒有核武器那樣大規模的殺傷力。以航母為例，當遭到非核電磁脈沖武器時，可能會讓所有的雷達、通信設施、指揮設施全部癱瘓，從而使艦載武器變成廢鐵。

反制裝置

在好萊塢電影里，這些電磁脈沖武器能造成的破壞力與影響讓我們記憶猶新，那么如何反制這種武器也就成為一個重要課題。

來自德國的弗勞恩霍夫研究所，已經發展出能夠抵擋電磁脈沖武器的裝置。然而，弗勞恩霍夫研究所開發出的裝置并不能真正抵擋電磁脈沖武器對電子設備的癱瘓效果，它只能偵測電磁脈沖武器的攻擊強度、頻率和位置。

該裝置透過涵蓋360°的4個天線，可以探測各種形式的電磁輻射源，利用在保護盒中的高頻率模組推斷電磁脈沖何時開始與結束。電腦則將收集到的資料加以運算，統合出電磁脈沖的來源、持續時間以及是哪一種武器（核能的、非核能的等）。“那些受到攻擊影響的電子設備可以憑借這些資訊，建立一個快速并且適當的防護方式”，研究所發言人邁克·喬斯特說。

另外一種電磁軌道炮，則以其抗電磁干擾能力可以與電磁脈沖武器對抗。作為高功率電磁軌道武器，電磁軌道炮本身已經經受了自身系統的強電磁干擾，外部電磁干擾可以忽略不計。目前，美國海軍研究處已經宣布，電磁軌道炮已完成科目廣泛的地面測試，計劃于2016年開始在“米利諾基特”號聯合高速船（即高速雙體船）上安裝原型炮，并進行海上測試。屆時，該原型炮可發射重10千克、飛行速度達7倍音速的炮彈，炮彈成本僅為導彈的1%。

摘自2015年6月7日《新京報》

責任編輯：劉靖鑫